[发明专利]毫米波处理装置和毫米波扫描系统

说明书

本发明提供了一种毫米波处理装置，处理向待扫描对象发射的发射信号，并且处理从待扫描对象反射回的回波信号，其中，毫米波处理装置包括：毫米波本振信号产生模块、发射模块和发射模块。毫米波本振信号产生模块包括：毫米波频率源，用于产生第一毫米波本振信号；和延时单元，用于对毫米波频率源产生的第一毫米波本振信号进行延时处理，以产生第二毫米波本振信号。发射模块将预定的基带信号与毫米波频率源产生的第一毫米波本振信号进行混合，以将预定的基带信号转换为待发射的所述发射信号。发射模块将所述延时单元产生的第二毫米波本振信号与接收模块接收到的回波信号进行混合，以将回波信号转换为待处理的中频信号。

技术领域

本发明涉及一种毫米波处理装置和一种毫米波扫描系统。

背景技术

随着雷达技术的发展，合成孔径雷达(SAR)已经从单纯的军事领域应用扩展到民用领域，从外太空对地面远距离侦测甚至到近距离的人体危险品检测，从平面的静态二维图像重构发展到立体的三维动态成像。它的发展与微波收发通道技术的进步密不可分，尤其从微波收发通道目前发展来看，其工作频段越来越高、工作频带越来越宽、集成度越来越高、电性能越来越优、成本越来越低。

对于微波三维成像收发系统，其工作频段越高，在相对带宽一定的条件下，越容易获得大的绝对带宽，进而越容易获得高的距离分辨；同时频段越高越容易获得高的方位和距离分辨率。因此，微波三维成像收发系统的工作频段已经从厘米波发展到8mm、甚至3mm。同时由于工作频段越高、微波器件的成本和组件装配成本也越高，因此收发系统在满足性能要求的前提下需要选择合适的方案。

目前毫米波处理装置主要应用在航空航天、5G通信和车载雷达等领域，用来实现空间数据通信、高精度测量定位等功能，其工作瞬时带宽一般都很窄或者为点频应用。

毫米波三维成像是通过对俯仰维、方位维以及距离维发射宽带信号来形成三维成像几何，从而记录目标散射的幅度和相位信息，重构目标的三维复图像，图像中包含了目标的形状、结构、散射特性等信息。为了获得高分辨率的距离像和更清晰的图像质量，需要采用宽带信号形式。现有毫米波处理装置基本为窄带系统，因此，不能满足三维成像系统应用。

由于毫米波三维成像收发系统距离人体很近，为几厘米到几十厘米之间，并且主动毫米波人体安检系统为实时成像，为完成解线性调频(Dechirp)作业，要求系统本振的延时应该与系统发射接收通道的延时相同。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种毫米波处理装置和一种毫米波扫描系统，其适用于主动毫米波人体安检系统，对近距离目标信息进行毫米波信号的收发采集，其能够实现毫米波本振信号与收发链路的同步工作，从而实现毫米波扫描系统的实时成像。

根据本发明的一方面，提供一种毫米波处理装置，该毫米波处理装置处理向待扫描对象发射的发射信号，并且处理从待扫描对象反射回的回波信号，其中，所述毫米波处理装置包括：毫米波本振信号产生模块，该毫米波本振信号产生模块包括：毫米波频率源，该毫米波频率源用于产生第一毫米波本振信号；和延时单元，该延时单元用于对所述毫米波频率源产生的所述第一毫米波本振信号进行延时处理，以产生第二毫米波本振信号，发射模块，该发射模块将预定的基带信号与所述毫米波频率源产生的所述第一毫米波本振信号进行混合，以将所述预定的基带信号转换为待发射的所述发射信号；以及接收模块，该接收模块将所述延时单元产生的所述第二毫米波本振信号与所述接收模块接收到的所述回波信号进行混合，以将所述回波信号转换为待处理的中频信号。

优选地，所述延时单元根据所述毫米波处理装置与所述待扫描对象之间的距离设定所述第一毫米波本振信号的延时。

优选地，所述毫米波本振信号生成模块还包括耦合器，该耦合器将所述毫米波频率源产生的毫米波本振信号耦合并分为耦合信号和主信号，所述耦合信号作为发射侧的所述第一毫米波本振信号输入至所述发射模块，以与所述预定的基带信号进行混合，并且所述主信号经所述延时单元延时后作为接收侧的所述第二毫米波本振信号输入至所述接收模块，以与所述回波信号进行混合。